北京第一三九中学2022-2023学年高三物理上学期摸底试题含解析

北京第一三九中学2022-2023学年高三物理上学期摸底试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.（多选）设地球的质量为M，半径为R，自转周期为T，引力常量为G，“神舟七号”绕地球运行时离地面的高度为h，且小于“同步卫星”距地的高度．则以下有关“神舟七号”与“同步卫星”的说法正确的是（

）A．“神舟七号”的绕行速度小于“同步卫星”的绕行速度B．“神舟七号”的绕行周期小于“同步卫星”的绕行周期C．依据题中所给信息可以求出“神舟七号”与“同步卫星”向心加速度之比D．依据题中所给信息可以求出“神舟七号”与“同步卫星”的质量之比参考答案：BC2.如图所示，理想变压器的原线圈a、b两端接正弦交流电压，副线圈c、d两端通过输电线接两只相同的灯泡L1、L2，输电线的等效电阻为R，当开关由原来的断开状态变为闭合状态时，下列说法正确的是（

）

A．电阻R两端的电压减小

B．通过原线圈的电流增大

C．通过灯泡L．的电流增大

D．变压器的输入功率减小参考答案：B3.如图所示，一质量为M的楔形木块放在水平桌面上，它的顶角为90°，两底角为α和β，且α＜β，ab为两个位于斜面上质量均为m的小木块．已知所有接触面都是光滑的．现使a、b同时沿斜面下滑，则下列说法正确的是（）A．楔形木块向左运动 B．楔形木块向右运动C．a木块处于超重状态 D．b木块处于失重状态参考答案：D【考点】牛顿运动定律的应用-超重和失重．【分析】本题由于斜面光滑，两个木块均加速下滑，分别对两个物体受力分析，求出其对斜面体的压力，再对斜面体受力分析，求出斜面体对地面摩擦力．失重状态：当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度，合力也向下；超重状态：当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度，合力也向上．【解答】解：A、由几何关系，得到：N1=mgcosα故物体a对斜面体的压力为N1′=mgcosα

①同理，物体b对斜面体的压力为N2′=mgcosβ

②对斜面体受力分析，如图，假设摩擦力向左根据共点力平衡条件，得到f+N2′cosα﹣N1′cosβ=0

③F支﹣Mg﹣N1′sinβ﹣N2′sinβ=0

④根据题意α+β=90°

⑤由①～⑤式解得f=0，所以楔形木块静止不动，故A错误，B错误C、对木块a受力分析，如图，受重力和支持力木块均加速下滑，所以a木块处于失重状态，故C错误；D、同理，对木块b进行受力分析，可知B也处于失重状态，故D正确故选：D4.某一双星系统中，A星球质量是B星球质量的2倍，两者之间的间距为。经观测发现A星球上的物质在缓慢地向外太空逃逸，若干年后A星球的质量变为原来的一半，间距减小，由观测知此时双星系统的角速度变为原来的1.5倍，则（）A.两星球之间距离变为B.两星球之间距离变为C.A星球的轨道半径变为0.35D.A星球的轨道半径变为0.25参考答案：A【详解】双星靠他们之间的万有引力提供向心力，A星球的质量为m1，轨道半径为R，B星球的质量为m2，轨道半径为r，根据万有引力提供向心力有：，得：，，左右分别相加，则有：，变形可得：，A星球的质量变为原来的一半，角速度变为原来的1.5倍，则有：，可得：，故A正确，B错误；此时两个星球的质量相等，则它们的轨道半径也相等，即：，故C错误，D错误。5.一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧形变量的关系。实验装置如下图甲所示，在离地面高为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子右边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的小球刚好接触。将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使小球沿水平方向射出桌面，小球在空中飞行落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。（1）若测得某次压缩弹簧释放后小球落点P痕迹到O点的距离为s，则释放小球前弹簧的弹性势能表达式为

；（2）该同学改变弹簧的压缩量进行多次测量得到下表一组数据：弹簧压缩量x/cm1.001.502.002.503.003.50小球飞行水平距离s/m0.210.300.410.490.610.69结合（1）问与表中数据，可分析得到弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间的函数关系式为

（k为比例系数）A．

B．

C．

D．（3）你认为与x的关系式中的比例系数k与弹簧的什么因素有关？参考答案：二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.某实验小组在探究加速度与力、质量的关系的实验中，得到以下左图所示的实验图线a、b，其中描述加速度与质量关系的图线是

；描述加速度与力的关系图线是

。为了便于观察加速度与质量关系通常采用

关系图线．⑵．（6分）在研究匀变速直线运动的实验中，获得反映小车运动的一条打点纸带如右上图所示，从比较清晰的点开始起，每5个打点取一个计数点（交流电源频率为50HZ），分别标出0与A、B、C、D、E、F点的距离，则小车①做

运动，判断依据

；②小车的加速度为______m/s2参考答案：7.作匀加速直线运动的物体，先后经过A、B两点时，其速度分别为υ和7υ，经历时间为t，则经A、B中点时速度为_______,在后一半时间所通过的距离比前一半时间通过的距离多_______。参考答案：8.如图所示，实线是一列简谐横波在t1时刻的波形图，虚线是在t2=(t1＋0.2)s时刻的波形图．若波速为35m/s，则质点M在t1时刻的振动方向为

；若在t1到t2的时间内，M通过的路程为1m，则波速为

m/s．参考答案：向下259.质量分别为60kg和70kg的甲、乙两人，分别同时从原来静止于光滑水平面上的小车两端，以3m/s的水平初速度沿相反方向跳到地面上。若小车的质量为20kg，则当两人跳离小车后，小车的运动速度为_____________m/s，方向与（选填“甲、乙”）_____________相反。参考答案：1.5m/s，乙

10.如图所示，长度为L=6m、倾角θ＝30°的斜面AB，在斜面顶端B向左水平抛出小球1、同时在底端A正上方某高度处水平向右抛出小球2，小球2垂直撞在斜面上的位置P，小球1也同时落在P点，则两球平抛下落的高度为__________,下落的时间为_______。（v1、v2为未知量）参考答案：1.8m,

0.6s11.油酸密度为、摩尔质量为M、油酸分子直径为d0将体积为V0的油酸溶于酒精，制成体积为nV0的油酸酒精溶液．用滴管取一滴油酸酒精溶液滴在水面上形成油膜，已知一滴油酸酒精溶液的体积为V0若把每个油分子看成球形，一滴油酸在水面上形的n的单分子油膜的面积是

，阿伏加德罗常数NA的表达式是

．参考答案：，．【考点】用油膜法估测分子的大小．【分析】将配制好的油酸酒精溶液，通过量筒测出1滴此溶液的体积．则用1滴此溶液的体积除以油酸分子的直径，等于1滴此溶液的面积．根据摩尔质量与密度，求出摩尔体积，然后与单个分子的体积的比值，即为阿伏伽德罗常数．【解答】解：一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，水面上的面积S=油酸的摩尔体积为VA=阿伏加德罗常数为NA==故答案为：，．12.如图所示，有若干个相同的小钢球从斜面的某一位置每隔0.1s无初速度地释放一颗，连续释放若干个小球后，对准斜面上正在滚动的若干小球拍摄到如图的照片，可得AB＝15cm、BC＝20cm。试求Ａ球上面还有

颗正在滚动的小球。参考答案：2解析：小球运动的加速度。

小球B的速度

B球已运动时间

设在A球上面正在滚动的小球的颗数为n则颗取整数n=2颗，即A球上面还有2颗正在滚动的小球。13.海尔-波普彗星轨道是长轴非常大的椭圆，近日点到太阳中心的距离为0.914天文单位（1天文单位等于地日间的平均距离），则其近日点速率的上限与地球公转（轨道可视为圆周）速率之比约为（保留2位有效数字）

。参考答案：1.5．（5分）三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（4分）如图所示，光滑水平面轨道上有三个木块，A、B、C，质量分别为mB=mc=2m,mA=m，A、B用细绳连接，中间有一压缩的弹簧(弹簧与滑块不栓接)。开始时A、B以共同速度v0运动，C静止。某时刻细绳突然断开，A、B被弹开，然后B又与C发生碰撞并粘在一起，最终三滑块速度恰好相同。求B与C碰撞前B的速度。参考答案：解析：设共同速度为v，球A和B分开后，B的速度为,由动量守恒定律有,,联立这两式得B和C碰撞前B的速度为。考点：动量守恒定律15.（8分）请问高压锅的设计运用了哪些物理知识？参考答案：①水的沸点随液面上方气压的增大而升高；②力的平衡；③压强；④熔点（熔化）。解析：高压锅是现代家庭厨房中常见的炊具之一，以物理角度看：高压锅从外形到工作过程都包含有许多的物理知识在里面．高压锅的基本原理就是利用增大锅内的气压，来提高烹饪食物的温度，从而能够比较快的将食物煮熟。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.单位时间内流过管道横截面的液体体积叫做液体的体积流量（以下简称流量）。有一种利用电磁原理测量非磁性导电液体（如自来水、啤酒等）流量的装置，称为电磁流量计。它主要由将流量转换为电压信号的传感器和显示仪表两部分组成。传感器的结构如图所示，圆筒形测量管内壁绝缘，其上装有一对电极a和c,a、c间的距离等于测量管内径D，测量管的轴线与a、c的连线方向以及通电线圈产生的磁场方向三者相互垂直。当导电液体流过测量管时，在电极a、c间出现感应电动势E，并通过与电极连接的仪表显示出液体的流量Q。设磁场均匀恒定，磁感应强度为B。（1）已知D=0.40m,B=2.5×10-3T,Q=0.12m3/s。设液体在测量管内各处流速相同，试求E的大小（π取3.0）;(2)一新建供水站安装了电磁流量计，在向外供水时流量本应显示为正值，但实际显示却为负值。经检查，原因是误将测量管接反了，即液体由测量管出水口流入，从入水口流出。因水已加压充满管道，不便再将测量管拆下重装，请你提出使显示仪表的流量指示变为正值的简便方法；（3）显示仪表相当于传感器的负载电阻，其阻值记为R。a、c间导电液体的电阻r随液体电阻率的变化而变化，从而会影响显示仪表的示数。试以E、R、r为参量，给出电极a、c间输出电压U的表达式，并说明怎样可以降低液体电阻率变化对显示仪表示数的影响。参考答案：导电液体通过测量管时，相当于导线做切割磁感线的运动，在电极a、c间切割感应线的液柱长度为D，设液体的流速为v，则产生的感应电动势为E=BDv

①由流量的定义，有

Q=Sv=

②①、②式联立解得

代入数据得

能使仪表显示的流量变为正值的方法简便，合理即可，如：改变通电线圈中电流的方向，是磁场B反向；或将传感器输出端对调接入显示仪表。传感器和显示仪表构成闭合电路，由闭合电路欧姆定律

③输入显示仪表的是a、c间的电压U，流量示数和U一一对应，E与液体电阻率无关，而r随电阻率的变化而变化，由③式可看出，r变化相应地U也随之变化。在实际流量不变的情况下，仪表显示的流量示数会随a、c间的电压U的变化而变化，增大R，使R＞＞r，则U≈E,这样就可以降低液体电阻率变化对显示仪表流量示数的影响。17.如图甲所示，水平光滑的桌面上静止放置一条长为l=1.6m的纸带，纸带上正中间位置放置有一质量为m=1.0kg的小铁块，纸带的左边恰好在桌面的左边缘，小铁块与纸带间的动摩擦因数为=0.1.现让纸带从t=0s时刻开始一直保持v=1m/s的速度向左匀速运动.已知桌面高度为H=0.8m，g=10m/s2，小铁块在运动过程中不翻滚，不计空气阻力．求：（1）小铁块从开始运动到桌面边缘过程所经历的时间并在乙图画出此过程中小铁块的v—t图象；（2）小铁块抛出后落地点到抛出点的水平距离；（3）小铁块从开始运动到桌面边缘过程中产生的内能.

参考答案：解：（1）小铁块开始做匀加速运动，由μmg=ma（1分）

得：a=1m/s2速度达到纸带v=1m/s的速度所用时间t1=

（1分）

得：t1=1s若小铁块1s内一直做匀加速运动，运动的位移为s1=at2

得：s1=0.5m＜

由以上可知：小铁块先做匀加速运动，后以v=1m/s的速度做匀速运动，匀速运动所用时间t2==0.3s（1分）小铁块从开始运动到桌面边缘过程所经历的时间（1分）图象如图所示：（2分）（2）水平方向：s=vt0

竖直方向：